CN104974652A - 一种用于多线切割机导轮的聚氨酯涂层及其制造方法 - Google Patents

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韩少华
张立
张久东
高峰
于晋京
范立军
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Abstract

本发明提供一种在多线切割中的导轮（主辊或者槽轮，以下简称导轮）的高耐磨性聚氨酯涂层，特别是在光伏及半导体材料加工中应用多线切割机的导轮。提高提高导轮寿命、产品质量、降低生产成本的一种高耐磨性聚氨酯涂层。

Description

一种用于多线切割机导轮的聚氨酯涂层及其制造方法
技术领域
本发明提供一种在多线切割中的导轮(主辊或者槽轮，以下简称导轮)的高耐磨性聚氨酯涂层，特别是在光伏及半导体材料加工中应用多线切割机的导轮。提高提高导轮寿命、产品质量、降低生产成本的一种高耐磨性聚氨酯涂层。 
背景技术
光伏发电产业的发展使得中国半导体太阳能硅片切割在世界市场占据了举足轻重的地位。在切割过程中导轮作为钢线的驱动部件和导向部件，其与钢线还有钢线携带的砂浆之间必然产生摩擦，摩擦将导致导轮表面的导槽磨损。所以在经过一段时间的切割后，当导轮表面的导槽被磨损到一定程度时，其槽距、槽角度、深度等已经不能很好的控制钢线的运行，必然造成切割质量的下降，严重影响切割晶片的品质。此时，必须对导轮进行维修。 
导轮的维修通常包括重新开槽处理和重新涂覆导轮表面的聚氨酯橡胶涂层。每次重新开槽会去掉导轮表面一定厚度的胶层，当其胶层厚度降低到一定程度之后(一般开三至四次槽)就必须对导轮进行重新涂覆处理。目前市场上线切割导轮的聚氨酯涂层其使用寿命通常不到400小时。本发明提供了一种提高耐磨性聚氨酯涂层。使用本发明提供的涂层加工的导轮，其使用寿命可延长1.5倍以上。 
发明内容
为达到上述发明目的，本发明提供了如下技术方案： 
一种高耐磨性聚氨酯涂层，它包括：组成该涂层的聚氨酯材料的配方。 
可选地，其材料的配方中，所述聚氨酯为80-120份，且还包含70-90份增塑剂、15-35份异氰酸酯、1-5份催化剂、5-10份防老剂、5-15份固化剂以及1-5份耐水解剂。 
可选地，所述配方的份数为重量比例份。 
可选地，所述增塑剂为邻苯二甲醇。 
可选地，所述所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，防老化剂为二苯基对苯二胺，固化剂为1.4丁二醇(BDO)，耐水解剂为碳化二亚胺。 
本发明还提供了一种导轮的制造方法：将增塑剂加热至80-100℃之后加入异氰酸酯、催化剂、防老剂、固化剂充分搅拌10-40分钟使之充分混合形成混合物一；将聚氨酯加热至100-150℃后加入耐水解剂充分搅拌10-40分钟使之充分混合形成混合物二；之后将所述混合物一与加热至100-150℃的所述混合物二搅拌混合后倒入导轮模具中，之后合模待其自然凝固；将凝固后的导轮放入80-100℃烘箱中硫化10-14小时。 
可选地，所述聚氨酯的重量比例份为80-120份，所述增塑剂的重量比例份为70-90份、所述异氰酸酯的重量比例份为15-35份、所述催化剂的重量比例份为1-5份、所述防老剂的重量比例份为5-10份、所述固化剂的重量比例份为5-15份、所述耐水解剂的重量比例份为1-5份。 
可选地，所述增塑剂为邻苯二甲醇，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述防老化剂为二苯基对苯二胺，所述固化剂为1.4丁二醇(BDO)，耐水解剂为碳化二亚胺。 
采用上述技术方案得到的导轮，相比原胶层材料，其耐磨耗性能提高了约70％，抗撕裂性能提高了约25％，抗拉强度提高了约50％以上。 
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。 
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。 
制备实施例1 
采用下表1的配方及组成，将增塑剂加热至90℃之后加入异氰酸酯、催化剂、防老剂、固化剂，耐水解剂充分搅拌使之充分混合形成混合物，随后将该混合物加入至120℃的聚氨酯中，搅拌混合后倒入导轮模具，之后合模待其自然凝固；将凝固后的导轮放入90℃烘箱中硫化12小时，即得本发明所述导轮。 
表1对比例1及实施例1-4导轮的配方及组成 
效果实施例1 
将上述对比例和实施例，通过检测其材料的抗拉强度、撕裂强度及耐磨耗性能进行对比如下： 
其中，对于拉伸强度及撕裂强度，采用GB/T528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行测试，数据越大越好；耐磨耗性能采用GB/T9867-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定(旋转滚筒式磨耗机法)》进行测定，数据越小越好。 
  拉伸强度(MPa) 撕裂强度(MPa) 耐磨耗性(mm3)
对比例1 31.22 80.074 17.72
实施例1 41.32 85.362 22.55
实施例2 55.86 92.207 13.22
实施例3 70.68 100.605 9.31
实施例4 54.33 83.142 14.13
表2对比例1和实施例1-4的测试结果 
通过上述效果实施例得到的数据可知，实施例1相较对比例1，采用聚氨酯材料代替尼龙材料制作导轮，所得到的导轮在拉伸强度、撕裂强度以及耐磨性都显著提高。此外，本发明通过实验还发现，如对比实施例3和4，在定量的条件下制备导轮时，当催化剂为二月桂酸二丁基锡，防老化剂为二苯基对苯二胺，固化剂为1.4丁二醇(BDO)，增塑剂为邻苯二甲醇，耐水解剂为碳化二亚胺时，所得到的导轮材料拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能最佳。 
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求 及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。 

Claims (6)

1.一种用于多线切割机导轮的聚氨酯涂层，其特征在于：其配方包含80-120份聚酯、70-90份增塑剂、15-35份异氰酸酯、1-5份催化剂、5-10份防老剂、5-15份固化剂以及1-5份耐水解剂。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯涂层配方，其特征在于：所述配方的份数为重量比例份。
3.如权利要求1所述的聚氨酯涂层，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲醇。
4.如权利要求1所述的聚氨酯涂层，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，防老化剂为二苯基对苯二胺，所述固化剂为1.4丁二醇（BDO），所述耐水解剂为碳化二亚胺。
5.一种制造如根据权利要求1所述聚氨酯涂层的方法，其特征在于：将增塑剂加热至80-100℃之后加入异氰酸酯、催化剂、防老剂、固化剂充分搅拌10-40分钟使之充分混合形成混合物一；将聚酯加热至100-150℃后加入耐水解剂充分搅拌10-40分钟使之充分混合形成混合物二；之后将所述混合物一与加热至100-150℃的所述混合物二搅拌混合后倒入导轮模具中，之后合模待其自然凝固；将凝固后的导轮放入80-100℃烘箱中硫化10-14小时。只有经过硫化后的材料其耐磨耗性、抗撕裂性及抗拉强度等性能才能达到其应有的性能。
6.根据权利要求3所述，其催化剂为：二月桂酸二丁基锡，防老化剂为：二苯基对苯二胺，固化剂为：1.4丁二醇（BDO）。
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